一種摻稀土光纖預(yù)制棒吸收系數(shù)的測(cè)試裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及特種光纖測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種摻稀土光纖預(yù)制棒吸收系數(shù)的測(cè)試裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外光纖激光器飛速發(fā)展，光纖激光器應(yīng)用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠(yuǎn)距通訊、工業(yè)造船、醫(yī)療器械儀器設(shè)備、大型基礎(chǔ)建設(shè)，作為其他激光器的栗浦源等等。因此，對(duì)于光纖激光器的核心部件一摻稀土光纖的需求急劇增長(zhǎng)。
[0003]吸收系數(shù)能夠表征預(yù)制棒稀土離子摻雜水平，作為表征摻稀土光纖激光輸出能力的一項(xiàng)指標(biāo)，非常重要。而傳統(tǒng)的方法只能在光纖拉制出來(lái)之后，才能測(cè)量得到吸收系數(shù)。摻稀土光纖的整個(gè)制備工藝環(huán)節(jié)多、流程復(fù)雜、測(cè)量周期長(zhǎng);并且在摻稀土光纖中，不同的徑向位置，其吸收系數(shù)不同，因此在研發(fā)過(guò)程中，取得吸收系數(shù)指標(biāo)的反饋時(shí)間長(zhǎng)，大大影響了研發(fā)效率。另外，每一次取得吸收系數(shù)都需要整個(gè)制備摻稀土光纖，增加了研發(fā)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種摻稀土光纖預(yù)制棒吸收系數(shù)的測(cè)試裝置及方法，能夠直接測(cè)量摻稀土光纖預(yù)制棒的吸收系數(shù)，提高研發(fā)效率，降低研發(fā)成本。
[0005]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取一種摻稀土光纖預(yù)制棒吸收系數(shù)的測(cè)試裝置，包括LD栗浦源、傳能光纖、高反光柵、精密組合位移臺(tái)、功率計(jì)以及可移動(dòng)的樣品載臺(tái)，LD栗浦源的尾纖與高反光柵的注入端連接，高反光柵的輸出端與傳能光纖連接，所述精密組合位移臺(tái)頂端設(shè)有一個(gè)V形槽，傳能光纖的另一端沿所述V型槽穿出，精密組合位移臺(tái)外、V型槽的槽路方向設(shè)置一個(gè)功率計(jì)，且傳能光纖和功率計(jì)二者的中心軸位于同一直線，所述樣品載臺(tái)設(shè)置于V型槽和功率計(jì)之間，樣品載臺(tái)上放置待測(cè)摻稀土光纖預(yù)制棒的圓柱體切片，且圓柱體切片、功率計(jì)和V型槽中的傳能光纖三者的中心軸位于同一水平面。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述LD栗浦源的波長(zhǎng)根據(jù)光纖預(yù)制棒摻雜的稀土離子吸收而定，稀土離子為鐿離子時(shí)，波長(zhǎng)為976nm或915nm;稀土離子為鉺離子時(shí)，波長(zhǎng)為980nm或1480nm，稀土離子為鎊離子時(shí)，波長(zhǎng)為793nm。
[0007]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述尾纖的尺寸與高反光柵注入端的尺寸一致，且尾纖與高反光柵注入端的熔接損耗小于0.03dB。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述傳能光纖的尺寸與高反光柵輸出端的尺寸一致，且傳能光纖與高反光柵輸出端的恪接損耗小于0.03dB。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述功率計(jì)的功率等于或高于LD栗浦源最大功率。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述LD栗浦源的最大功率為10W。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述樣品載臺(tái)包括底座和位于底座頂面的兩個(gè)凸塊，兩個(gè)凸塊之間放置待測(cè)摻稀土光纖預(yù)制棒的圓柱體切片，且圓柱體切片的外徑與兩個(gè)凸塊的相對(duì)內(nèi)壁相切。
[0012]本發(fā)明還提供一種摻稀土光纖預(yù)制棒吸收系數(shù)的測(cè)試方法，包括步驟:S1.將待測(cè)摻稀土光纖預(yù)制棒，從待測(cè)處切成厚度為1mm的圓柱體切片；S2.未安裝圓柱體切片時(shí)，測(cè)量LD栗浦源功率為5W時(shí)，功率計(jì)的功率值Po ； S3.將圓柱體切片放置于樣品載臺(tái)上，其兩個(gè)切面分別朝向功率計(jì)和精密組合位移臺(tái)；S4.調(diào)節(jié)樣品載臺(tái)在Y軸方向的位置，保證圓柱體切片的中心軸、V型槽中的傳能光纖的中心軸和功率計(jì)的中心軸位于同一平面;S5.調(diào)節(jié)樣品載臺(tái)在X軸方向的位置，使功率計(jì)的中心軸穿過(guò)圓柱體切片的一側(cè)邊緣，測(cè)量LD栗浦源功率為5W時(shí)，功率計(jì)的功率值P1; S6.根據(jù)公式吸收系數(shù)= -10 X lg(Po/Pi)，得到圓柱體切片該位置吸收系數(shù);S7.調(diào)節(jié)樣品載臺(tái)在X軸方向移動(dòng)，每隔相同間距，按照步驟S5、S6測(cè)量并計(jì)算一次，直至功率計(jì)的中心軸穿過(guò)圓柱體切片的另一側(cè)邊緣，得到圓柱體切片在不同的徑向位置的吸收系數(shù)。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述樣品載臺(tái)包括底座和位于底座頂面的兩個(gè)凸塊，圓柱體切片與兩個(gè)凸塊的相對(duì)內(nèi)壁徑向相切放置，且兩個(gè)凸塊所在直線為X軸方向，圓柱體切片設(shè)置在底座的Y軸方向。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:通過(guò)移動(dòng)樣品載臺(tái)在X軸方向和Y軸方向的位置，測(cè)量圓柱體切片在不同的徑向位置的輸出功率，并分別通過(guò)計(jì)算得到摻稀土光纖預(yù)制棒在不同位置的吸收系數(shù)，取得吸收系數(shù)指標(biāo)的反饋時(shí)間短，從而提高了研發(fā)效率。另外，不必拉制光纖，降低了研發(fā)的成本。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例摻稀土光纖預(yù)制棒吸收系數(shù)的測(cè)試裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1中放置圓柱體切片的樣品載臺(tái)的左側(cè)視圖。
[0017]附圖標(biāo)記:
[0018]LD栗浦源I，尾纖2，高反光柵3，傳能光纖4，精密組合位移臺(tái)5，V型槽51，樣品載臺(tái)6，底座61，凸塊62，功率計(jì)7，圓柱體切片8。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明摻稀土光纖預(yù)制棒吸收系數(shù)的測(cè)試裝置，包括LD栗浦源1、高反(HR)光柵3、傳能光纖4、精密組合位移臺(tái)5、功率計(jì)7以及可移動(dòng)的樣品載臺(tái)6。LD栗浦源I的尾纖2與高反光柵3的注入端連接，高反光柵3的輸出端與傳能光纖4連接。所述精密組合位移臺(tái)5頂端設(shè)有一個(gè)V形槽51，傳能光纖4的另一端沿所述V型槽51穿出。本發(fā)明測(cè)試裝置還包括一個(gè)功率計(jì)7，功率計(jì)7位于精密組合位移臺(tái)5之外、V型槽51的槽路方向上，功率計(jì)7的功率等于或高于LD栗浦源I的最大功率，通常，LD栗浦源I的最大功率一般為10W。所述傳能光纖4和功率計(jì)7 二者的中心軸(圖1中用虛線表示)位于同一直線，具體的，可以在V型槽51的上方，使用壓板壓住傳能光纖4，使傳能光纖4在V型槽51中的位置相對(duì)固定，通過(guò)調(diào)節(jié)精密組合位移臺(tái)5，使傳能光纖4和功率計(jì)7 二者的中心軸位于同一直線。所述樣品載臺(tái)6設(shè)置于V型槽51和功率計(jì)7之間，樣品載臺(tái)6上放置待測(cè)摻稀土光纖預(yù)制棒的圓柱體切片8，且圓柱體切片8、功率計(jì)7和V型槽51中的傳能光纖4，三者的中心軸位于同一水平面。
[0021]具體的，所述LD栗浦源的功率為10W;LD栗浦源I的波長(zhǎng)，根據(jù)光纖預(yù)制棒摻雜的稀土離子吸收而定:當(dāng)摻雜的稀土離子為鐿離子時(shí)，LD栗浦源I的波長(zhǎng)為976nm或915nm;當(dāng)摻雜的稀土離子為鉺離子時(shí)，LD栗浦源I的波長(zhǎng)為980nm或1480nm，當(dāng)摻雜的稀土離子為銩離子時(shí)，LD栗浦源I的波長(zhǎng)為793nm。所述尾纖2的尺寸與高反光柵